(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
開閉される引き戸（１）の上に、この引き戸（１）の開閉方向と平行に回転ネジ軸（６）が取り付けられ、この回転ネジ軸（６）の一方端が駆動モータ（９）に軸連結され、
回転ネジ軸（６）に噛み合わせるための噛合い歯を設けた一方の外容器（１１Ａ）と、回転ネジ軸（６）に噛み合わせるための噛合い歯を設けた他方の外容器（１１Ｂ）とで回転ネジ軸（６）を両側から挟み込むようにして一方の外容器（１１Ａ）と他方の外容器（１１Ｂ）とを合体させることにより雌ネジ体（１３）が形成され、
一方の外容器（１１Ａ）が引き戸（１）に連結され、
駆動モータ（９）の正逆回転に伴って前記引き戸（１）が開閉され、
一方の外容器（１１Ａ）には、他方の外容器（１１Ｂ）を回動自在に軸支するとともに、ばね（１４）をばね圧調整可能に装着し、
このバネ（１４）により外容器（１１Ａ・１１Ｂ）の噛合い歯が回転ネジ軸（６）に押圧されていることを特徴とする自動引き戸の駆動装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】  本発明は自動開閉引き戸の駆動装置に関する
【背景技術】
【０００２】  今日、数多くの自動ドアが世に送り出されてきており、その電動式の駆動方法も種々考えられて来ているがその代表例としてはあらかじめレール上を往復して開閉する引き戸の上部にあらかじめレール上を往復して開閉する扉の上部にこの扉のスライド方向と平行してネジ軸が設けられネジ軸の一端に正逆回転可能な駆動源を設け、扉側からこのネジ軸に螺合する雌ねじ体を設けてなる自動開閉扉の駆動装置（特許文献１参照）が提供されてきていた。しかしながら特許文献１のものは省スペースではあるが一旦停電が生じてモータが動かなくなった際には扉を開閉させることが不可であるという問題点があった。【０００３】  本発明者はかかる問題点をネジ軸のリードを大きくすることによって解決した。リードの大きい回転軸は自動開閉引き戸を製作する上で停電時においても開閉自由させるためには有効な方法であり、そのため多くの需要が見込まれるが回転軸を切削により製作すること自体にコストがかかり過ぎるという欠点があった。そのため本発明者は平鋼を捩って製作した平鋼スパイラルロッド回転軸を用いた自動引き戸の駆動装置（特許文献２参照）を提供して来た。【０００４】
【特許文献１】  実開平２−５３４７８号公報
【特許文献２】  特願２００７−１０１０８７号
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】  しかしながらこの平鋼スパイラルロッド回転軸は正確なピッチのねじりを得る事が困難であり、そのため雌ネジ体を種々工夫したが思うような結果が得られなかったし、平鋼スパイラルロッド回転軸の製造コストも予想以上に高価であった。更なるコストダウンを図るため通し転造による製造が試みられた。【０００６】  従来から通し転造でネジ軸を製造する場合、ロールダイス間に素材丸棒を挿入すると素材丸棒の端部よりネジ溝が形成されるが、この溝が深くなればなる程、ロールダイスによって塑性変形する量が増加するためロールダイス・素材間に生じる転がり抵抗が増大し、転がり抵抗が増大すると加工開始時において急激な負荷変動が転造装置側に発生すると共に加工開始時において素材の保持力が転がり抵抗の増大のため安定せず、そのために溝の精度や真円度がわるくなるという不都合があり、特に細径の軸の場合は表面剥離や曲げが生じ易いといわれ、転造でネジ軸を製造するためには通常外径３０ミリ以上が必要といわれてきていた。【０００７】  ところが某メーカがダイスの刃型形状を種々工夫し、最新の転造機と技術を駆使して世界で初の直径１２ｍｍの細径で深溝の転造ネジ軸が提供された。
【課題を解決するための手段】
【０００８】  上記した種々の問題点を解決するため細径で深溝の転造ネジ軸を用い、更に雌ネジ体を工夫することによって本発明者は自動引き戸における種々の問題点を解決した。すなわち本発明は一つにはレール上を車輪により開閉される引き戸あるいはスライドレールのインナーレールに連結具を介して取り付けされ開閉される引き戸の上に、この引き戸の開閉方向と平行に両端が軸受により軸支され長手方向に長い回転ネジ軸の一方端が駆動モータに軸連結されこの駆動モータは制御装置により制御コントロールされるように構成され、一方引き戸側から持出しされたブラケットに前記回転ネジ軸に設けられた雌ネジ体が連結され、駆動モータの正逆回転に伴って前記引き戸が開閉されてなる自動引き戸の駆動装置において、前記回転ネジ軸が金属製でその外径は細径であり、しかも底面形状が半径Ｒの丸型を有する深溝の転造ネジ軸であり、リードが長くそのリード角は停電時に前記引き戸が手動で移動可能となるように設定されていることを特徴とする自動引き戸の駆動装置であり、また一つはこの深溝の転造ネジ軸の表面が表面処理加工されているものであり、また一つは前記深溝の転造ネジ軸に噛合わせる噛合い歯が１枚の平板上に同じリード角を有した山型列を設けて前記転造ネジ軸の深溝に当接するように一体構成されたカートリッジ式のものであり、この噛合い歯を２枚用いて前記転造ネジ軸を両側から対面して挟みこむように取り付けするための外容器が半割り体に製作され両方の半割り外容器を合体させることにより前記雌ネジ体が形成され、この雌ネジ体が引き戸側からのブラケットに固定されていることを特徴とするものであり、また一つは前記深溝の転造ネジ軸に噛合う前記雌ネジ体の噛合い歯の部分が平板上に同じリード角を有した山形を設けて前記転造ネジ軸の深溝底面に接触するように構成されたカートリッジ式のものでありこの噛合い歯が前記転造ネジ軸を両側から対面して挟みこむように取り付けするために外容器が半割り体に構成され、一方の外容器が引き戸側からのブラケットに固定され、他方の外容器は一方の外容器に回動可能に軸支されて前記カートリッジ間の間隙が調整可能に構成されて雌ネジ体が形成されているものであり、また一つは前記深溝の転造ネジ軸と前記雌ネジ体の噛合い歯の部分とが異種材料によって製作されており、この噛合い歯が樹脂製であるものである。【０００９】    一般に金属製といっても金属材料には鉄、ステンレス、銅、黄銅、アルミなどがあり、最も軸としてポピュラーなものは鉄、ステンレス等があり、設置場所における環境に適した材料を選択すれば良い。また転造ネジ軸の特徴として溝面が鏡面に近いほど面粗度が密であり、この細径で深溝の転造ネジ軸もまた同様であったが、更に表面の潤滑性を良くする為には軸に表面処理加工を施すのが良く、例えば電解研磨とか無電解メッキ処理とかフッ素樹脂コーティングを中心とした表面改質加工を施すなどが好ましい。【００１０】  また転造ネジ軸の軸材質と雌ネジ体の噛合い歯とは異種材質が好ましく、製造加工のし易さや大量生産を考慮すると雌ネジ体の噛合い歯は例えばジュラコンなどのように樹脂製のものが好ましく、磨耗などを考慮すると高分子量ポリエチレンが更に好まし���。【００１１】  前記転造ネジ軸に噛合う雌ネジ体の噛合い歯の部分は、平板上に同じリード角を有した山型を設けて転造ネジ軸の深溝底面に点、線又は面接触するように構成されたカートリッジ式のものを用いるのが好ましい。更に詳しく説明すると、山型頂部は底面形状の半径Ｒよりもわずかに小さい半径で前記転造ネジ軸の深溝底面に当接し、山型はかまぼこ形状をして前記転造ネジ軸の外形には接しない高さであり、この山型が転造ネジ軸のリード角と同じリード角でもって１個もしくは複数個連なって平板と一体成型されて製造されたものが好ましい。【００１２】  前記雌ネジ体が連結されるのは引き戸側から持出しされたブラケットと記載したがこれを更に詳しく説明すると、このブラケットはスライドレールを用いる場合にはインナーレールと引き戸とを連結する連結具のことであり、レールと吊車とを用いた引き戸の場合は引き戸に取り付けされた吊車のブラケットを利用したものであっても引き戸から直接持出ししたものであってもそのいずれの場合をもブラケットという言葉の中に包含している。また、下車の引き戸の場合は引き戸から直接持出ししたものを指す。
【発明の効果】
【００１３】  本発明の自動引き戸の駆動装置は一つには駆動軸が金属製の転造ネジ軸であるため大量生産が可能でありそのため大幅なコストダウンが図れる。また転造ネジ軸であるためネジ溝面が鏡面状に近いため雌ネジ体との摩擦が少なくスムーズな引き戸の開閉が可能である。また、転造ネジ部と直接接触するのは雌ネジ体のうちの噛合い歯の部分のみであり、その部分がカートリッジ式に構成されているため消耗品として取り替え易く、しかも樹脂製で大量生産が可能腕あるためコストダウンが見込まれ、また樹脂製にすることによって静音効果が見込まれる。また、深溝であるため耐久性が良く、細径であるため全体的に部品が小さく出来、スライドレールと共に本発明の駆動装置を用いることによりサッシ業界で現在注目されている無目空間奥行７０ｍｍで高さが１００ｍｍの空間にスッポリ納まったコンパクトな自動引き戸の駆動装置の製作が可能となった。また、噛合い歯のカートリッジは転造ネジ軸に対し対面させると丁度、はすかい状態になるため外れにくく、また同じ金型で製作が出来るという効果がある。また、ネジ軸のリード角は停電時に引き戸が手動で移動可能となるように設定されているため停電時においても軽い開閉移動が可能である。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１４】  本発明実施例１の自動引き戸の駆動装置を図に基づいて説明すると、図１は実施例１の本装置を取付けした際の正面図、図２は実施例１の雌ネジ体と転造ネジ軸との構成を説明するための分解斜視図、図３は実施例２における雌ネジ体と転造ネジ軸との構成を説明するための分解斜視図である。【００１５】  図に基づいて実施例１の構成を説明すると、図１、２において、引き戸１の上部に設けられたベース板２にスライドレール３が取り付けされ、このスライドレール３のインナーレール４に引き戸１が連結プレート５を介して連結されている。また、同じベース板２上に引き戸１に平行して外径が１０ｍｍの細径で底面形状が半径２．５ｍｍの丸型を有し３ｍｍの深溝でリード２３ｍｍの２条ネジを有する鉄製の転造ネジ軸６が両軸部を軸受７、７で回転可能に取付けされ、この内の一方端が軸カップリング８を介して駆動モータ９に連結され、駆動モータ９は制御装置１０によりコントロール可能に構成されている。【００１６】  図２に示すように半割にされた一方の外容器１１Ａに、転造ネジ軸６の溝に噛み合わせるための山頂部が半径２．４ｍｍの半円形で高さが３．５ｍｍの山型が転造ネジ軸６と同じリード角でもって２個が幅１０ｍｍ、厚さ３ｍｍの板部上に高分子ポリエチレンを材料にして一体成型された噛合い歯のカートリッジ１２が設けられ、半割にされた他方の外容器１１Ｂにも噛合い歯のカートリッジ１２が設けられ、この２個の外容器１１Ａ、１１Ｂを合体させることにより転造ネジ軸６に噛合い歯のカートリッジ１２が対面して噛み合った雌ネジ体１３が形成され、この雌ネジ体１３のうち一方の外容器１１Ａが連結プレート５に連結されることにより、自動引き戸の駆動装置と引き戸１とが一体化されて自動引き戸が完成する。尚、噛合い歯のカートリッジ１２における山型は実施例１においては２個のものを対面させさせたが山型は最低１個だけでも引き戸１は移動可能であるがガタツキなどを考慮すると山型は複数個あるほうが好ましい。【００１７】  この転造ネジ軸６のリードは停電時に引き戸１を手動で開閉する時転造ネジ軸６が駆動モータ９ごと容易に正逆回転可能に構成され、この駆動モータ９の正逆回転や全閉・全開検知手段や所定位置における速度制御手段などのコントロールはすべて制御装置１０内の制御コントローラによって制御されるように構成されている。【００１８】  次に動作について説明すると引き戸１に設けられたスタートスイッチ（図示せず）が起動されると制御装置１０内からの指令により駆動モータ９が回転し軸カップリング８を介して転造ネジ軸６が回転し、この転造ネジ軸６の回転に伴ってこの転造ネジ軸６に噛み合わされた雌ネジ体１３が移動していき、雌ネジ体１３が移動することによって連結された引き戸１がスライドレール３により移動してゆき、自動的に開放されることになる。また、閉鎖時においては駆動モータ９が逆転して雌ネジ体１３が逆方向に移動することによって引き戸１が閉じられる。全開・全閉確認停止や開閉途中におけるセンサによる駆動モータ９の正逆回転などはすべて制御装置１０によりコントロールされる。また停電時においては転造ネジ軸６のリードがあらかじめ引き戸１を手動で動かす事により��ータ軸ごと回転可能なように設定されているため停電時においても引き戸１を手動で自在に開閉させることが出来る。【００１９】  また材料は転造ネジ軸６が鉄製であり、噛合い歯のカートリッジ１２が高分子ポリエチレンであるため異音を発しなく、消耗品である噛合い歯のカートリッジ１２は容易に交換が可能である。また、海岸近くの家の自動ドアとか共同トイレの自動ドアなど腐食性の激しい環境下においてはメッキ軸を用いるとかステンレス製あるいはその他の材料を用いるなどの工夫が必要であり、環境に応じた転造ネジ軸材料の選択が重要となる。【００２０】  次に実施例２についてその構成を説明すると、実施例２は実施例１と比較して雌ネジ体１３の構成が異なり、実施例１は転造ネジ軸６と噛合い歯のカートリッジ１２との噛み合わせが一定であり調整が効かないのに対し実施例２は調整可能に構成されたものであり、噛み合い歯が磨耗しても転造ネジ軸６との接触状況は変わらないように構成されたものであり、図３に示すように一方の外容器１１Ａの下部に圧縮コイルばね１４装着用の穴が設けられて圧縮コイルばね１４が装着され、この外容器１１Ａに他方の外容器１１Ｂがはめ込まれて両端からの回動軸１５の装着により他方の容器が回動軸１５を軸中心として回動自在に構成されているものである。圧縮コイルばね１４装着用の穴はネジ切りされており、圧縮コイルばね１４の背後には６角穴付ホロセットネジ（図示せず）が設けられており、ばね圧調整可能に構成されている。その他の構成については実施例１と同様であり、この圧縮コイルばね１４装着用の穴が設けられている側の外容器１１Ａが連結プレート５に連結されることにより、自動引き戸の駆動装置と引き戸１とが一体化されて自動引き戸が完成する。【００２１】  実施例２についてその動作について説明すると一方の外容器１１Ｂは取付けネジ穴１８を支点としてそれより下側で圧縮コイルバネ１４により開き方向に加圧されているため上側の噛合い歯のカートリッジ１２は絶えず転造ネジ軸６の螺旋溝底側に押圧されているため、仮に噛合い歯のカートリッジ１２の山頂部が磨耗してもそれらは圧縮コイルバネ１４により押圧されて絶えず接触状態にありガタがなくスムーズな開閉が可能になる。
【図面の簡単な説明】
【００２２】
【図１】実施例１に本発明装置を取付けした際の正面図
【図２】実施例１の雌ネジ体と転造ネジ軸との構成を説明するための分解斜視図
【図３】実施例２の雌ネジ体と転造ネジ軸との構成を説明するための分解斜視図
【符号の説明】
【００２３】    ２、ベース板
３、スライドレール
５、連結プレート
６、転造ネジ軸
７、軸受
９、駆動モータ
１０、制御装置
１１Ａ、１１Ｂ  外容器
１２、噛み合い歯のカートリッジ
１３、雌ネジ体
１４、圧縮コイルばね
【図１】
0005309319.tif 000002
【図２】
0005309319.tif 000003
【図３】
0005309319.tif 000004